内容正文:
2025-2026学年度下学期九年级三模
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 如果向南走3米,记作米,那么米表示( )
A. 向东走7米 B. 向西走7米 C. 向北走7米 D. 向南走7米
2. 如图是由七个完全相同的小正方体组成的立体图形,则它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
3. 求索半世纪、奋斗十余载,中国人的“大飞机梦”在新时代终成现实——我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机完成研发、制造、取证、投运.2024年9月19日中午,印有“”字样的南航航班从广州白云机场腾空而起,飞向上海虹桥机场.(标准航程型)最大起飞质量72500,72500用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4. 纹样是中国文化的瑰宝,以下纹样既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
5. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,平行四边形中,点为中点,若的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
7. 数学小组做“用频率估计概率”的试验时,为了统计试验结果出现的频率,绘制了如图的折线统计图,符合这一结果的试验最有可能的是 ( )
A. 掷一个质地均匀的正方体骰子,朝上的面点数是偶数
B. 在“石头、剪刀、布”的游戏中,小丽随机出的是“剪刀”
C. 袋子中有1个红球和2个黄球,除颜色外完全相同,从中任取一球是黄球
D. 一副去掉大小王的普通扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌花色是红桃
8. 如图,线段AB两个端点的坐标分别为,,以原点O为位似中心,在第一象限内将线段缩小为原来的后得到线段,则点B的对应点D的坐标为( )
A. B. C. D.
9. 如图,在中,,,,将绕点旋转得到,当点恰好落在直线上时,的长为( )
A. B. C. D. 6
10. 《九章算术》中记载,浮箭漏出现于汉武帝时期.如图,它由供水壶和箭壶组成,箭壶内装有箭尺,水匀速地从供水壶流到箭壶,箭壶中的水位逐渐上升,箭尺匀速上浮,可通过读取箭尺刻度计算时间.已知在箭尺有一定读数的情况下,供水2小时,箭尺读数为;供水6小时,箭尺读数为.若设箭尺每小时上升,则可列方程( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 不等式组的解集是_________.
12. 因式分解:______.
13. 如图,在平面直角坐标系中,点,点,以为边在第一象限内作正方形,反比例函数过点,则的值为__________.
14. 如图,菱形的边长为,,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于,两点,直线交于点,连接,则的长为______ .
15. 如图,已知抛物线和线段,点和点的坐标分别为,将抛物线向上平移个单位长度后与线段仅有一个交点,则的取值范围是______.
三、解答题(本题共8小题,共75分.解答题写出文字说明,演算步骤或推理过程)
16. (1)计算:
(2)化简:
17. 现有一根弹簧,在弹性限度内,弹簧的长度是所受拉力的一次函数.当弹簧所受拉力为时,弹簧长;所受拉力为时,弹簧长.
(1)求弹簧在不受力时的自然长度;
(2)若弹簧最大长度不超过,则弹簧所受的最大拉力为多少牛?
18. 为了激发学生探究科学的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,学校开展了以“智能生活”为主题的发明创造竞赛活动,要求参赛的学生结合生活实际,设计并制作一款智能生活小发明,解决生活中的实际问题.学生们积极参与,上交了大量的作品,学校将学生上交的作品,按科学性,创新性,实用性三个方面进行了评比,给出了每件作品的最终评分(参赛作品的成绩为百分制,最低分为分).学校抽取了部分参赛学生的成绩,成绩用(单位:分)表示,并将其分成如下四组::,:,:,:,统计出如下信息:
信息一:
信息二:
信息三:组的数据(单位:分)如下:
,
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)求抽取成绩的学生人数;
(2)求所抽取的学生成绩的中位数;
(3)若全校参赛学生有人,请估计学生的成绩不低于分的人数.
19. 如图,在平面直角坐标系中,直线与反比例函数()的图象相交于,两点,过点作轴,过点作轴,与相交于点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若直线与轴相交于点,点是反比例函数()上一点,连接,,若的面积等于的面积,求点的坐标.
20. 问题提出 气象部门为研究雷暴生成与发展的规律,优化雷电预警机制,某雷雨天,在地面上点处,对雷电的发生实施监测(检测仪高度忽略不计,闪电光传播时间忽略不计):闪电发生瞬间,首先测得闪电始发点处的仰角为,8秒钟后接收到该闪电传出的雷声;接着又在另一闪电的始发点处,测得仰角为,15秒钟后接收到该闪电的雷声,已知点、、在同一个垂直于地面的平面内.你能依据所提供数据,求出、两个闪电之间的距离吗?(雷声在空气中传播的速度为340米/秒)
分析解决
(1)建立模型:小海画出示意图,表示地面(如图所示),他将雷声传播速度米/秒记作,得到,请根据他的思路,求出之间的距离是多少米.
(2)反思质疑:小华提出,除了小海所解的这种情形外,依据题意,点、的位置是否还存在其他情况呢?若存在,请在备用图中画出草图,并求出之间的距离是多少米;若不存在,请说明理由.
21. 已知:如图,内接于,点E为上一点,连接,,其中经过圆心O,的延长线交射线于点D,若.
(1)求证:是切线;
(2)若,求的长.
22. 已知是等边三角形,.
(1)如图1,将沿直线平移到(A、B、C分别对应D、E、F),且两个三角形的另一边交于点G,若这两个三角形重叠部分的面积是面积的,则的长为________;
(2)如图2,在(1)的条件下,当点D在边上时,将重叠绕点B逆时针旋转,使点G落在内,直线与直线相交于点F,连接,判断和和的关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)的条件下,当点D在边上时,连接,将沿翻折得到,再将翻折得到,与交于点M,求线段的长.
23. 数学活动小组在函数学习中发现,研究不同函数的方法是一致的,因此,他们对一个分段函数开展了研究.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,经过点A的函数G的解析式为:.
(1)试求出k,a的值;
(2)点A关于原点的中心对称点为,判断点是否在函数G的图象上;
(3)点,是函数G上的两点.
①若点M,N之间的函数图象有确定的最大值或最小值,求出m的取值范围;
②连接,若直线与线段没有交点,求出m的取值范围.
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2025-2026学年度下学期九年级三模
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 如果向南走3米,记作米,那么米表示( )
A. 向东走7米 B. 向西走7米 C. 向北走7米 D. 向南走7米
【答案】C
【解析】
【分析】根据向南走记为“”,得到向北走记为“”,即可求解,
本题考查了,正负数表示相反意义的量,解题的关键是:理解相反意义的量.
【详解】解:∵向南走记为“”,则向北走记为“”,
∴米表示:向北走7米,
故选:.
2. 如图是由七个完全相同的小正方体组成的立体图形,则它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接从上往下看,看到的平面图形就是俯视图,据此作答即可.
【详解】根据题意,从上面看原图形可得到
故选:B.
【点睛】本题考查了简单组合体的三视图,熟练掌握知识点是解题的关键.
3. 求索半世纪、奋斗十余载,中国人的“大飞机梦”在新时代终成现实——我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机完成研发、制造、取证、投运.2024年9月19日中午,印有“”字样的南航航班从广州白云机场腾空而起,飞向上海虹桥机场.(标准航程型)最大起飞质量72500,72500用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了科学记数法,科学记数法的表现形式为的形式,其中,n为整数,确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同,当原数绝对值大于等于10时,n是正数,当原数绝对值小于1时n是负数;由此进行求解即可得到答案.
【详解】解:,
故选:B.
4. 纹样是中国文化的瑰宝,以下纹样既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的识别.解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.如果一个图形绕某一点旋转后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念逐一判断即可.
【详解】解:A.是轴对称图形,但不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.既是轴对称图形也是中心对称图形,故此选项符合题意;
C.是轴对称图形,但不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.不是轴对称图形,但是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:B.
5. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了整式的运算,合并同类项,单项式乘以多项式,积的乘方以及完全平方公式,根据以上运算法则进行计算即可求解.
【详解】解:A. ,故该选项不正确,不符合题意;
B. ,故该选项正确,符合题意;
C. ,故该选项不正确,不符合题意;
D. ,故该选项不正确,不符合题意;
故选:B.
6. 如图,平行四边形中,点为中点,若的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查相似三角形,平行四边形的性质,解题的关键是根据平行四边形的性质,得,则,,根据相似三角形的判定和性质,则,得到相似比,根据面积比是相似比的平方,即可得到答案.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,
∵点为中点,
∴,
∴,
∵的面积为,
∴,
∴的面积为.
故选:C.
7. 数学小组做“用频率估计概率”的试验时,为了统计试验结果出现的频率,绘制了如图的折线统计图,符合这一结果的试验最有可能的是 ( )
A. 掷一个质地均匀的正方体骰子,朝上的面点数是偶数
B. 在“石头、剪刀、布”的游戏中,小丽随机出的是“剪刀”
C. 袋子中有1个红球和2个黄球,除颜色外完全相同,从中任取一球是黄球
D. 一副去掉大小王的普通扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌花色是红桃
【答案】A
【解析】
【分析】此题主要考查了利用频率估计概率,利用折线统计图可得出试验的频率在0.5左右,进而得出答案.
【详解】解:A、掷一个质地均匀的正方体骰子,朝上的面点数是偶数概率为,符合这一结果,故此选项符合题意;
B、在“石头、剪刀、布”的游戏中,小丽随机出的是“剪刀”的概率为,不符合这一结果,故此选项不符合题意;
C、袋子中有1个红球和2个黄球,除颜色外完全相同,从中任取一球是黄球的概率为,不符合这一结果,故此选项不符合题意;
D、一副去掉大小王的普通扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌花色是红桃的概率为,不符合这一结果,故此选项不符合题意.
故选:A.
8. 如图,线段AB两个端点的坐标分别为,,以原点O为位似中心,在第一象限内将线段缩小为原来的后得到线段,则点B的对应点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用位似图形的性质,结合两图形的位似比,进而得出D点坐标.
【详解】解:∵线段的两个端点坐标分别为,,以原点O为位似中心,在第一象限内将线段缩小为原来的后得到线段,
∴
即点D的横坐标和纵坐标都变为B点的一半,
∴点D的坐标为:.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了位似图形的性质,利用两图形的位似比得出对应点横纵坐标关系是解题关键.在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或-k.
9. 如图,在中,,,,将绕点旋转得到,当点恰好落在直线上时,的长为( )
A. B. C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查旋转的性质以及特殊锐角三角函数的应用,由题意得,在中,利用特殊锐角三角函数得出和,进一步即可得出.
【详解】解:绕点旋转得到,
,
, ,
,
又,
在中,
,
,
,
,
.
故选:D.
10. 《九章算术》中记载,浮箭漏出现于汉武帝时期.如图,它由供水壶和箭壶组成,箭壶内装有箭尺,水匀速地从供水壶流到箭壶,箭壶中的水位逐渐上升,箭尺匀速上浮,可通过读取箭尺刻度计算时间.已知在箭尺有一定读数的情况下,供水2小时,箭尺读数为;供水6小时,箭尺读数为.若设箭尺每小时上升,则可列方程( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设箭尺每小时上升,由于刚开始箭尺有一定读数,根据2小时时箭尺的读数-2小时箭尺上升的高度=6小时时箭尺的读数-6小时箭尺上升的高度,即可列出方程.
本题主要考查了列一元一次方程解应用题,据题意找出等量关系是解题的关键.
【详解】设箭尺每小时上升,则可列方程,
故选:A.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 不等式组的解集是_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集.
【详解】解:等式组的解集是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了解一元一次不等式组,正确掌握一元一次不等式解集确定方法是解题的关键.
12. 因式分解:______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了综合提公因式和公式法分解因式.观察表达式,提取公因式后,再利用平方差公式进行因式分解,即可作答.
【详解】解:,
故答案为:.
13. 如图,在平面直角坐标系中,点,点,以为边在第一象限内作正方形,反比例函数过点,则的值为__________.
【答案】4
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数与几何图形综合、全等三角形的判定及性质,证出是解题的关键;过点作轴于点,证明,进而求得点的坐标,即可求解.
【详解】解:如图,过点作轴于点
∵点,点,
∴
∵四边形是正方形,
∴,
又∵
∴
∴
∴,
∴
∴
∴
反比例函数的图象经过点,
.
故答案为:.
14. 如图,菱形的边长为,,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于,两点,直线交于点,连接,则的长为______ .
【答案】
【解析】
【分析】延长交于点,交于点,如图,根据菱形的性质得到,,利用作法得垂直平分,所以,,接着计算出,则,然后计算出,最后利用勾股定理计算的长.
【详解】解:延长交于点,交于点,如图,
四边形为菱形,
,,
,
由作法得垂直平分,
,,
,
在中,,
,
,
在中,
,
,
,
在中,.
故答案为:.
【点睛】本题考查了作图复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了线段垂直平分线的性质和菱形的性质.
15. 如图,已知抛物线和线段,点和点的坐标分别为,将抛物线向上平移个单位长度后与线段仅有一个交点,则的取值范围是______.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查二次函数的性质及图象的平移,由题意可知,将抛物线向上平移个单位长度后抛物线为,结合图形,找到临界点:当抛物线顶点恰好平移到线段上,当抛物线经过点时,求出对应的值,结合图形即可求解.
【详解】,
将抛物线向上平移个单位长度后抛物线为,
当抛物线顶点恰好平移到线段上,此时,,可得;
当抛物线经过点时,此时,可得,
此时关于对称轴对称的点,在线段上,不符合题意;
当抛物线经过点时,此时,可得,
此时关于对称轴对称的点,不在线段上,符合题意;
结合图形可知,平移后的抛物线与线段仅有一个交点时,或;
故答案为:或.
三、解答题(本题共8小题,共75分.解答题写出文字说明,演算步骤或推理过程)
16. (1)计算:
(2)化简:
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】本题主要考查分式的加减运算、特殊角的三角函数及负整数指数幂,熟练掌握以上知识点是解题的关键;
(1)根据去绝对值、特殊角的三角函数及负整数指数幂的运算法则进行计算即可;
(2)先变成同分母的分式,再进行计算即可.
【详解】解:(1)
(2)
17. 现有一根弹簧,在弹性限度内,弹簧的长度是所受拉力的一次函数.当弹簧所受拉力为时,弹簧长;所受拉力为时,弹簧长.
(1)求弹簧在不受力时的自然长度;
(2)若弹簧最大长度不超过,则弹簧所受的最大拉力为多少牛?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了一次函数的应用,解题的关键是利用待定系数法求出一次函数表达式.
(1)设一次函数表达式,将两组拉力与弹簧长度数据代入列方程组,求解得到函数关系式,令得出弹簧自然长度.
(2)根据弹簧最大长度列出关于拉力的不等式,解不等式求出弹簧所受最大拉力.
【小问1详解】
设与的函数关系式为().
已知当时,;当时,.
将其分别代入中,得到方程组.
解得:
所以与的函数关系式为.
当时,
答:弹簧在不受力时的自然长度为.
【小问2详解】
由题意得:弹簧最大长度不超过,
即,
,
.
即.
解得.
答:弹簧所受的最大拉力为牛.
18. 为了激发学生探究科学的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,学校开展了以“智能生活”为主题的发明创造竞赛活动,要求参赛的学生结合生活实际,设计并制作一款智能生活小发明,解决生活中的实际问题.学生们积极参与,上交了大量的作品,学校将学生上交的作品,按科学性,创新性,实用性三个方面进行了评比,给出了每件作品的最终评分(参赛作品的成绩为百分制,最低分为分).学校抽取了部分参赛学生的成绩,成绩用(单位:分)表示,并将其分成如下四组::,:,:,:,统计出如下信息:
信息一:
信息二:
信息三:组的数据(单位:分)如下:
,
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)求抽取成绩的学生人数;
(2)求所抽取的学生成绩的中位数;
(3)若全校参赛学生有人,请估计学生的成绩不低于分的人数.
【答案】(1)人
(2)分
(3)学生的成绩不低于分的人数约为人
【解析】
【分析】本题考查了中位数的定义,用样本估计总体,条形统计图和扇形统计图信息关联,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)用组的人数除以组占的百分比即可求得抽取成绩的学生人数;
(2)根据中位数的定义求解即可;
(3)用全校参赛人数乘以抽取的学生中成绩不低于分所占的比例,即可求解.
【小问1详解】
解:(人),
答:抽取成绩的学生有人;
【小问2详解】
解:由题意可知组有人,组有人,组有人,
组有(人),
抽取的第个和第个学生的成绩为、,
所抽取的学生成绩的中位数为;
【小问3详解】
解:(人),
答:估计学生的成绩不低于分的有人.
19. 如图,在平面直角坐标系中,直线与反比例函数()的图象相交于,两点,过点作轴,过点作轴,与相交于点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若直线与轴相交于点,点是反比例函数()上一点,连接,,若的面积等于的面积,求点的坐标.
【答案】(1),()
(2)
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的综合知识点,解题的关键是熟练运用待定系数法求出函数解析式,以及利用三角形面积公式建立等式求解点的坐标.
(1)已知反比例函数图象过点,将点坐标代入反比例函数中,可求出的值,进而得到反比例函数解析式.再把点代入已求出的反比例函数解析式,求出点坐标.最后将,两点坐标代入一次函数,通过解方程组得到一次函数的k,b的值,从而确定一次函数解析式.
(2)先求出直线与轴交点的坐标,再根据已知条件求出点坐标为.设点坐标为,利用三角形面积公式,根据的面积等于的面积列出方程,求解得出点坐标.
【小问1详解】
反比例函数()经过点,
将点代入中得,,
反比例函数解析式为(),
的图象经过点,
,点坐标为,
将,两点代入中得,
解得,
一次函数解析式为
【小问2详解】
对于函数,令,得,
解得,
,
,,轴,轴,
点坐标为,
,,,
,
点是反比例函数()上一点,
可设点坐标为,
,
解得,
点坐标为.
20. 问题提出 气象部门为研究雷暴生成与发展的规律,优化雷电预警机制,某雷雨天,在地面上点处,对雷电的发生实施监测(检测仪高度忽略不计,闪电光传播时间忽略不计):闪电发生瞬间,首先测得闪电始发点处的仰角为,8秒钟后接收到该闪电传出的雷声;接着又在另一闪电的始发点处,测得仰角为,15秒钟后接收到该闪电的雷声,已知点、、在同一个垂直于地面的平面内.你能依据所提供数据,求出、两个闪电之间的距离吗?(雷声在空气中传播的速度为340米/秒)
分析解决
(1)建立模型:小海画出示意图,表示地面(如图所示),他将雷声传播速度米/秒记作,得到,请根据他的思路,求出之间的距离是多少米.
(2)反思质疑:小华提出,除了小海所解的这种情形外,依据题意,点、的位置是否还存在其他情况呢?若存在,请在备用图中画出草图,并求出之间的距离是多少米;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)米.
(2)存在,图见解析,米.
【解析】
【分析】此题考查了勾股定理的应用,解直角三角形的应用,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.
(1)证明,利用勾股定理即可求出答案;
(2)根据题意可画出图形,如图,过点作于点,求出,,再利用勾股定理即可求出之间的距离.
【小问1详解】
解:由题意可知,,
∴,
在中,
∴,
∵雷声传播速度米/秒记作,
∴(米),
即之间的距离是米.
【小问2详解】
解:如图,过点作于点,则,
在中, ,
∴,,
∴,
∴,
∵雷声传播速度米/秒记作,
∴(米),
即之间的距离是米.
21. 已知:如图,内接于,点E为上一点,连接,,其中经过圆心O,的延长线交射线于点D,若.
(1)求证:是切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)过C作圆的直径,连接,由圆周角定理得到,,推出,即可证明是切线;
(2)由圆周角定理得到,求出,判定是等边三角形,得到,由弧长公式即可求出的长.
【小问1详解】
证明:过C作圆的直径,连接,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴直径,
∴是切线;
【小问2详解】
解:由(1)知,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
22. 已知是等边三角形,.
(1)如图1,将沿直线平移到(A、B、C分别对应D、E、F),且两个三角形的另一边交于点G,若这两个三角形重叠部分的面积是面积的,则的长为________;
(2)如图2,在(1)的条件下,当点D在边上时,将重叠绕点B逆时针旋转,使点G落在内,直线与直线相交于点F,连接,判断和和的关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)的条件下,当点D在边上时,连接,将沿翻折得到,再将翻折得到,与交于点M,求线段的长.
【答案】(1)9或15
(2)
理由:如图,将绕点顺时针旋转,使与重合,
∴
由旋转性质得,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴共线,
又∵,,
∴为等边三角形,
∴,
∵
∴;
(3)
【解析】
【分析】(1)是等边三角形,平移后也为等边三角形,重叠部分仍为等边三角形,已知重叠面积是面积的,故相似比为,得重叠等边三角形的边长为, 分两种平移情况求解即可;
(2)由旋转性质可证得,再将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,通过互补的性质证得共线,为等边三角形,即可得到;
(3)建立平面直角坐标系,分别求出各个点的坐标,再求出直线的解析式,联立方程组即可求得交点的坐标,再用两点间距离公式即可求出的长.
【小问1详解】
解:当向右平移时,在上,如图所示,
∵是等边三角形,
∴平移后也为等边三角形,且,
∴
∴为等边三角形,
∴
∵重叠面积是面积的,
∴相似比为,
∵,
∴,
∴;
当向左平移时,在左侧,如图所示,
此时刚好是重叠部分的边长,
同理可证: ,
此时
所以;
【小问2详解】
略;
【小问3详解】
解:过作于点,连接,交于,
∴,,
以为原点,为轴,垂直的直线为轴建立平面直角坐标系,
∴,,,
由在上得,
∵是关于直线的对称点,
∴ ,
∴,
设的解析式为,
∴解得
∴直线的解析式为,
设,
∴,
,
∴,
整理得,
解得(舍去)
∴
∵是的中点
∴解得
∴,
设直线方程:
∴解得
得直线方程:
翻折沿得,且是等边三角形,
∴,
∴四边形为菱形,
∴的横坐标为,纵坐标与的纵坐标相同为,
∴,
设直线方程:;
∴,
解得,
∴直线方程:;
联立两方程解得
,
∴
【点睛】本题主要考查了图形的运动,平移旋转翻折,全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,一次函数解析式的求解,两点间距离公式,勾股定理,两条直线的交点坐标,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.
23. 数学活动小组在函数学习中发现,研究不同函数的方法是一致的,因此,他们对一个分段函数开展了研究.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,经过点A的函数G的解析式为:.
(1)试求出k,a的值;
(2)点A关于原点的中心对称点为,判断点是否在函数G的图象上;
(3)点,是函数G上的两点.
①若点M,N之间的函数图象有确定的最大值或最小值,求出m的取值范围;
②连接,若直线与线段没有交点,求出m的取值范围.
【答案】(1),;
(2)点在函数G的图象上;
(3)①或;②m的取值范围为或或.
【解析】
【分析】(1)将分别代入和,计算即可求解;
(2)先根据中心对称的性质求得,再判断点是否在函数G的图象上即可;
(3)①观察函数图象,有确定的最大值为2,得到;有确定的最小值为,得到,据此计算求解即可;
②分三种情况讨论,画出图象,数形结合,据此计算求解即可.
【小问1详解】
解:∵函数G经过点,
∴将代入,得,
将代入,
得,
解得;
【小问2详解】
解:由(1)得函数G的解析式为:,
∵点关于原点的中心对称点为,
当时,,
∴在函数G的图象上;
【小问3详解】
解:①对于点,,
观察函数图象,有确定的最大值为2,
此时,
解得;
有确定的最小值为,
此时,
解得;
综上,m的取值范围为或;
②当点和点都在上时,此时,即,
观察图象,直线与线段始终有交点,不符合题意,舍去;
当点和点都在时,此时,
设直线的解析式为,
∵点,,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
同理,直线的解析式为,
当时,则,
解得或,
则或,
当时,则,
解得(舍去)或,
当点在上,点在时,
此时,即,
则点,,
临界点为,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
将代入得,
整理得,
解得(舍去)或(舍去)或,
结合图象得,
综上,m的取值范围为或或.
【点睛】本题考查了分段函数的函数值求法及其图象画法,反比例函数图象和性质,二次函数图象和性质,方程思想的运用是解题的关键.
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